Ile waży światło?

Zamiast tego jesteśmy zmuszeni przedzierać się przez skomplikowane połowiczne odpowiedzi, które brzmią mniej więcej w stylu: „Um, to trochę waży, ale nie tak, jak ważą zwykłe rzeczy”. Co jest strasznym dżinglem na placu zabaw.

Spróbujmy uporządkować ten bałagan i zacznijmy od zadania zupełnie innego pytania: czy fotony mają masę ?

Fotony są najmniejszą miarą światła i nie, nie mają masy. Więc to proste, prawda? Światło składa się z fotonów, które nie mają masy, więc światło nie ma masy i nie może niczego ważyć.

Nie tak szybko. Ponieważ fotony mają energię -- a jak nauczył nas Einstein , energia jest równa masie ciała pomnożonej przez kwadrat prędkości światła. Jak fotony mogą mieć energię, jeśli nie mają masy? (Wyobraź sobie, że Einstein myśli o fotonach w zakresie masy i wzrusza ramionami, mając nadzieję, że nikt nie zauważył rozbieżności.)

W rzeczywistości Einstein dowiódł, że energia i masa mogą być tym samym – każda energia ma jakąś formę masy. Światło może nie mieć masy spoczynkowej (lub niezmiennej) – wagi, która opisuje ciężar obiektu. Ale ze względu na teorię Einsteina (i fakt, że światło zachowuje się tak, jak ma masę, ponieważ podlega grawitacji), możemy powiedzieć, że masa i energia istnieją razem. W takim przypadku nazwalibyśmy to masą relatywistyczną -- masą, gdy obiekt jest w ruchu, w przeciwieństwie do masy w spoczynku [źródło: Gibbs ].

Więc naszą odpowiedzią jest garść tak i nie. Czy światło ma masę, którą można zważyć na wadze łazienkowej? Z pewnością nie. Jest to jednak źródło pól grawitacyjnych, więc możemy powiedzieć, że pudełko światła waży więcej niż pudełko bez światła – o ile dobrze rozumiesz, że „waga”, którą mierzysz, jest formą energii i nie powiedzmy funtów czy kilogramów [źródło: Ask the Van ].

Uwaga autora: Ile waży światło?

Zrozumienie związku między światłem i masą, fotonami i energią jest zniechęcające. Wystarczy, że ktoś marzy, by Einstein sam mógł nas przez to cierpliwie przeprowadzić.

Powiązane artykuły: